十问3D打印：国内外专家一起解答

  3D打印技术最早出现在美国，俗称增材制造，通俗地说就是一种三维立体成型技术。上世纪80年代，美国人查尔斯霍尔发明了光固化快速成型技术，申请专利后，注册了3D System...

  3D打印技术最早出现在美国，俗称“增材制造”，通俗地说就是一种三维立体成型技术。上世纪80年代，美国人查尔斯霍尔发明了光固化快速成型技术，申请专利后，注册了3D System公司，如今已成为3D打印设备巨头之一。

  3D打印技术与传统的通过切削、钻孔等方法的减材制造工艺相反，其通常“打印”过程是：产品在计算机设计成型后，将其分割成一系列数字切片，这些切片的信息传送到3D 打印机上，后者会连续地将这些薄型层面通过特殊胶水堆叠起来，直到形成一个固态物体成型。因而，专业上又可称快速成型技术。

  去年4月，英国《经济学人》杂志的封面报道《第三次工业革命》。文章作者觉得，3D打印将与其他数字化生产模式一起，推动第三次工业革命。由此，中国开始掀起了一股火热的3D打印潮。这一段时间来，国内媒体不断炒作3D打印，为了让读者更加理性的看待3D打印，小编汇集了国内外3D打印专家对于3D打印的类型、发展及应用等问题的见解及看法。

  浙江省冶金研究院总经理顾小龙：3D打印技术分为四类，包括固化成形技术、叠层实体制造技术、熔融沉积造型技术和选择性激光烧结技术。其中，选择性激光烧结技术是在激光照射下进行烧结，在激光烧结的过程中，为防止金属的氧化，必须将金属粉末密封在容器中进行。激光烧结技术的特点主要是采用多种材料，对形状没有要求，精度高、材料利用率高。同时我们也应该看到，激光烧结成形速度较慢，强度较低，打印机价格非常昂贵。

  在激光烧结技术基础上发展的激光熔化技术是一种金属件直接成形方法，是快速成形技术的最新发展。激光熔化技术有很多优点，它可以直接制成终端金属产品，省掉中间过渡环节，可得到冶金结构的金属实体，密度接近百分之百，工件也较高的拉伸强度，较低的粗糙度，较高的尺寸精度，适合各种复杂形状的工件，尤其适合内部有复杂异型结构的模型。

  沃勒斯合伙公司总裁Terry Wohlers：我觉得众多要素正在融合起来，汇聚成为一个新的产业革命。因为各个行业都受到了它的影响，不仅是传统的航空、汽车、医疗等行业，同时还包括珠宝、时装、食品等，还有纺织业以及人类的身体组织。我相信，未来我们大家可以打印肾、内脏器官或者是指头，还有心脏器官和肢体。我们大家可以打印身体各部分，把它植入病人身体当中。我觉得这是一个非常令人振奋人心的时代，这个完美风暴正在汇聚，我们正在为下一次的工业革命做好准备。

  亚洲制造业协会CEO罗军：从我做产业经济研究的角度来看，说3D打印技术要推动第三次工业革命，我觉得目前下还为时过早。但是我们坚信没什么不可能，将来某一天随着3D打印技术的加强完善和成熟，它可能会创造更多的奇迹。

  中科院宁波材料研究院研究员张文武：3D打印作为数字化、分布式、个性化制造技术的一部分，是非常有一定的影响力的技术。然而，我认为新工业革命不应当仅仅局限于3D打印。除了前面我们所说的新能源革命、信息革命和制造业的革命之外，新工业革命还应当包括人文革命。能源革命、信息革命要有人文革命加以牵引，今天我们讲文创产业，大家讲的是目前的商业利益，但是我觉得更长远地来看，我们正在进入一场非常深刻的人文革命，或者人类文明演化的革命。

  中国3D打印联盟联席理事长、华中科技大学材料学院教授史玉升：我认为，这个技术将来肯定能进入家庭。除了打印家庭日用品以外，3D打印还有一个很大的潜力，就是教育。中国民间传统文化对教育是很看重的。如果有了3D打印机，孩子可以脱离网络，自己创造玩具并把它打印出来。将来3D打印机进入家庭，对孩子的教育特别有帮助。但是现在的问题是第一，中国的家庭还没有认识到这个技术；第二，这个技术的成本还有点高，第三，材料的问题。目前家庭教育的话，用现在的材料就可以了。但如果要打造功能性的家用零部件，那需要材料上过关。

  4、如果3D打印机变得触手可及 ，产品的复制必将更容易，怎么样处理随之而来的知识产权问题？

  德国EOS大中华区总经理吴承轩：我觉得知识产权是一个我们一定要正视的问题，现在看起来没有一个很明确的解决办法。所以，我觉得只可以通过整个行业或者联盟，或者是ISO来共同讨论出一个比较好的办法。当然，我认为它不会是击跨这个行业的问题。我认为，知识产权本质上就是我们对每个人对于其的一个认知，而中国作为一个在这个行业里作为领先的国家，需要调动每个个体的积极性共同来尽一份力量。

  冯涛：我认为，知识产权这样的一个问题对中国企业来说是一个非常严重的问题。国内的企业应该说在这方面是个空白。虽然很多企业有一些专利，但是这些专利可能不是为保护产权，可能是为了拼销售、为了拿高新技术证书，等等。所以我们的专利、我们保护什么，这些都不是非常明确的。可以说，在知识产权这样的一个问题上我们面临非常严峻的挑战。

  史玉升：第一，3D打印是提升我国创造新兴事物的能力，实现从中国制造走向中国创造的重要方法；第二，3D打印将极大地降低产品研发创新成本，缩短创新研发周期，还可以简化制作提升产品质量与性能。过去一些需要分开制造的产品，我们大家可以通过3D打印技术整体制造出来；第三，3D打印能制造出传统工艺无法加工的零部件，极大增强了工艺实现能力；第四，3D打印提高了难加工材料可加工性，拓展了工程领域；第五，3D打印开拓了绿色的制造模式，节省了材料，并将带来传统的设计方法，包括零件的设计方法和模具的设计方法的变化变化，传统的方法是面向制造工艺的设计，现在可能是面向性能的设计；另外，3D打印将会变革传统制造模式，形成新型制造体系。将来制造模式可能是个性化制造，一个人可能就是一个制造工厂。支撑个性化定制和高级创新模式实现，催生一些专业化创新服务模式。

  沃勒斯合伙公司总裁Terry Wohlers：目前，3D打印技术受到了慢慢的变多的关注，这是在过去的25年间这个行业没发生的事情。我们大家可以看到，这是一个雪球效应，这个雪球滚得慢慢的变大。 第一个主要趋势是低成本的桌面打印机，也就是个人的3D打印机从2011年的23000多台，增长至35000台，并且正在变得无处不在。第二个主要的趋势就在于这些系统实现了一些很重要的应用。比如GE航空会在航空领域使用我们的3D打印。以前都是焊接的，通过3D打印的方式重新设计零部件，并把它加入到制作的完整过程当中来。设计参与到制造的过程中来，很多优秀的设计师正在推动这个技术在所有的领域的应用。

  Terry Wohlers：首先，在中国和美国，很多3D打印技术领域的学术和工业研究都是在并行进行的，特别是在生物化医疗领域。我觉得西方总的来说主要是美国、欧洲，还有中欧以及其他欧洲国家已经更快地采用了这个技术来进行工业化的应用。所以，从这个方面来看，两个国家的区别主要是在理解什么是可能的上面。但是在生产上，我觉得关键是这种技术会适用于哪些领域。如果你想把这样的技术应用于大批量生产的话，那么你肯定会失败的，因为这样的领域在可预见的未来，3D打印产品非常小众的，所以我觉得这是在3D打印机生产当中应该正视的问题。

  还有成本的问题。使用3D打印的材料和机器，我们要做一个平衡的分析，必须要看它的成本效益，要详细情况具体分析，看一下这种技术是不是适合这样的领域。美国和欧洲在这一个方面做了很多工作。他们试图去了解哪些地方适用3D打印技术，这种技术的缺陷在哪里，这种下游的运行都需要用来保证质量的要求。所以，这么多东西都不简单，只是简单地打印出一个产品很容易，但实际上要把它做成高质量的零部件是需要花很多心思和功夫的，所以我觉得这是在西方和中国之间有理解上的一个差异。

  罗军：我认为既有我们自身的原因，也有外部的原因，自身的原因我认为是两个方面。一方面，3D打印技术不是一个替代性很强的技术，它替代不了传统的制造业。另一方面，是我们自身的原因。我们现在从事3D打印技术的大多数都是清一色的专家、大学教授和科研单位的专家。专家对市场驾驭能力的缺乏导致3D打印产业高质量发展总是不那么顺利。既是专家、科学家，又是企业家的，全球成功的也没有几个。所以，我觉得推广市场的应用这方面是我们的短板。

  吴承轩：我不认为3D打印产业会是一个泡沫，有这样几点理由。第一点，它的投资金额并没有光伏和高科技产业那么大。第二点理由主要建立在最终应用的事实方面。一方面，3D打印的很多应用已经很成熟了，只是国内还没开始使用，一旦开始使用的话，就会有一个基本的需求存在。并且这个需求在不断地被开发出来，并不断地成长。只要有终端应用和需求，而且这个需求不断成长，它就会支撑这个行业的发展。所以我认为它可能是一个媒体的泡沫，但是回归到产业链实际发展层面的线D打印产业会实现稳定发展。

  美国Drexel大学教授周功耀：这样的一个问题应该从两个方面来看。一方面就是这一个产业有没有成为泡沫的可能性。据我的分析，经过几次不管是经济危机，还是泡沫经济以后，无论是政府还是群众对一个事情的判断能力越来越强了。就如同在本届3d打印大会，我们既看到了它的前途光明，同时又认识到它还面临许多挑战，它无法替代传统制造手段，而只是和传统形成互补。第二点，在市场经济中，虽然政府也会参与，但是政府的参与要服从资本，保证市场的它稳步前进。对这一点我不担忧。现在媒体想把它搞成一个声势，我觉得应该正态地配合这个趋势，借着这个势头，不管是政府也好，还是新闻媒体也好，这样去把它往上推动，从教育领域推动3D打印技术的普及。

  全国政协副主席张梅颖：第一，3D打印行业要加强资源整合，集群发展，3D打印技术诞生30多年来，走过了一个非常艰难曲折的道路，始终没得到广泛运用，既有行业自身原因，也有外部原因。自身原因主要在于3D打印技术不是替代性很强的技术，外部原因主要是广大用户企业对3D打印技术还处于观望状态，缺乏足够的认识。从国际国内3D打印行业的现状来看，小而散是行业普遍现象，国内从事3D打印技术的科研单位和企业总数不过二三十家。2012年，全球3D打印技术行业实现产值不足30亿美元，从中不难看出3D打印技术目前在整个制造业领域中规模还非常小。

  最近，美国航空航天局探究3D打印食品给宇航员做饭，因为上火星必须为宇航员持续数年的任务准备足够的食品。每个政府近年也加大了对3D打印技术的扶植力度，引起了世界各国对3D打印技术的广泛关注。我们一些地方政府在今年的政府工作报告中纷纷提出要对3D打印技术产业规划，仿佛一夜间3D打印就会在中国大地遍地开花。但是，市场在哪里？用户在哪里？我们尚不清楚。对于一项新兴技术的培育仅凭热情远远不够，我们要理性，更要客观的科学规划布局，避免在发展初期一哄而上，形成恶性竞争，防止3D打印技术重蹈光伏行业的覆辙。

  第二，3D打印技术的发展要与传统产业相结合。当前，3D打印技术最大的难题是市场运用，3D打印技术只有在产业化过程中得到普遍运用，才能进一步成熟和完善。中国传统产业很强，比如钢铁产业世界第一，但产能过剩与高端品种不足的问题并存，而3D打印技术最大的优势是能够很好的满足个性化需求和产品高端开发，以利于摒弃以量取胜造成原材料和能源消耗大、环境污染恶化的传统产业模式。3D打印在文化创意、生物医学、工业等领域具有广泛的应用前景。当前，我们的3D打印行业一方面要积极主动与传统产业结合，开发出适合传统产业所需要的技术和产品，帮助传统产业改进生产的基本工艺。另一方面，要加大宣传教育和科技普及力度，让社会各界对3D打印技术有更为清晰的认识和把握。